超長懸臂橋梁大體積蓋梁無落地支架技術(shù)研究

王斌 楊洪磊

【摘要】在市政橋梁工程中修建大體積蓋梁因可工作空間小，而采用鋼銷棒及托架的無落地支架技術(shù)進行施工。通過有效過程控制及順利實施，在受力上對銷棒法施工蓋梁適用性進行了擴展，有效的節(jié)約了工期、產(chǎn)生了較大經(jīng)濟效益，為類似城市橋梁施工提供實踐經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】市政橋梁； 超長懸臂； 蓋梁； 無落地支架

1 前言

在城市中心修建大體積蓋梁的工作空間受限，因此無落地支架技術(shù)很好地解決了該問題。該施工技術(shù)理論尚不完善，積累的實踐經(jīng)驗也較少，因此本文以佛山禪城區(qū)魁奇路東延線二期工程（禪城段）項目為例進行無落底技術(shù)研究

2 工程概況

佛山市禪城區(qū)魁奇路東延線二期工程（禪城段）項目，位于湖景路至東平水道之間，西起湖景路，途經(jīng)鄱陽村、奇槎村，向東至東平水道。樁號范圍K0+000-K2+570，路線全長2570m，該段橋梁全長2292m，包括一條主線橋梁及兩條上下匝道橋，向東接順跨東平水道奇龍大橋。線路跨越南海大道、地鐵2號線、瀾石大涌、桂瀾路、規(guī)劃路、奇槎村中涌等。橋梁標準整幅寬度35m，主線下部結(jié)構(gòu)采用雙矩形柱+大挑臂倒T型預(yù)應(yīng)力蓋梁的橋墩形式，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，在跨路口處采用簡支鋼砼疊合梁。

該蓋梁設(shè)計為大挑臂“倒T型”預(yù)應(yīng)力蓋梁，蓋梁長度34.7m，形式多樣。蓋梁兩側(cè)挑臂超長，最長單側(cè)挑臂達10.52m，其余為9.02m、5.62m。蓋梁砼方量較大，一次性澆筑成型，為大體積混凝土施工，蓋梁長為3404cm，寬約為300cm，高為380cm或430cm，重約658t～796t：

3支架設(shè)計

3.1支架整體設(shè)計

支架整體設(shè)計采用預(yù)埋對穿銷棒固定牛腿作為承重主要支點，加工大型鋼桁架梁作為主要承重梁、鋪設(shè)型鋼作為分配梁的受力模式。

3.2桁架梁設(shè)計

為有效利用有限的施工空間，設(shè)計承重桁架總高度為3.5m，上弦桿采用雙H600×200×11×17mm型鋼，上下各貼1cm鋼板加勁，下弦桿采用H800×400×24×24mm型鋼。受力關(guān)鍵位置豎桿采用雙H600×200×11×17mm型鋼，其余豎桿及斜撐采用雙40槽鋼。單套支架設(shè)置鋼桁梁兩片，為方便運輸及拆裝，每片桁架梁分為3段進行加工制造，采用銷軸及螺栓的方式進行連接。桁架梁分段示意圖如下：

4.3關(guān)鍵節(jié)點設(shè)計

桁架整理受力較大，節(jié)點設(shè)計采用如下圖所示。

5 支架預(yù)壓

反拉預(yù)壓施工受力原理，即模擬蓋梁砼澆筑過程施工受力狀態(tài)，結(jié)合蓋梁支架設(shè)計結(jié)構(gòu)形式，按施工重量經(jīng)過分配計算，將鋼筋砼均布荷載分配至各反拉受力點集中受力，采用千斤頂逐級施加，測量各級荷載作用下支架變形情況，以此達到消除支架的非彈性變形以及獲取彈性變形參數(shù)，檢驗支架安全性的目的。

1、地基處理：施工前預(yù)先進行了場地整平填實處理，換填50cm磚渣，并壓實，兩側(cè)開設(shè)排水溝，避免雨水浸泡地基。

2、堆載平臺施工：采用雙肢I40a型鋼，沿吊桿兩側(cè)鋪設(shè)，每側(cè)鋪設(shè)兩根，共計4根，當(dāng)根長度35m，形成主承重梁。承重梁上，按照蓋梁支架施工分配梁分配原則，采用I28a型鋼，橫向間距50cm滿鋪形成。提前按照方案要求，每隔兩米預(yù)留出吊桿位置，吊桿底部設(shè)置雙[20a扁擔(dān)梁，作為吊點受力扁擔(dān)。

平臺搭設(shè)時，確保地基平整，同時承重梁受力均勻，與地面接觸均勻。

1、預(yù)壓配重堆載：進場鋼筋逐層進行堆載，放置于加工完成的堆載平臺上。鋼筋放置時，放置均勻，逐層進行堆放，同時兩側(cè)對稱進行，防止產(chǎn)生對稱兩側(cè)的不均勻沉降。鋼筋堆放重量按照荷載分布進行，由于下部平臺堆放空間影響，兩側(cè)懸臂端在支架頂均勻堆放鋼絞線，補齊部分預(yù)壓重量，確保預(yù)壓重量滿足總體重量要求，最終堆載重量見下圖示意：

2、支架安裝：按照支架施工方案要求，進行支架拼裝，同時，確保各連接件連接牢固。支架安裝完成后，對其平面位置、節(jié)點連接及縱橫向穩(wěn)定連接件等方面進行了全面檢查，檢查符合要求后進行下一道工序。

3、吊桿承重體系安裝：在支架上鋪設(shè)I28a分配梁，同時在支架兩側(cè)對應(yīng)吊桿位置，每側(cè)鋪設(shè)兩根I40a作為反拉承重梁，每根吊桿穿過承重梁，采用扁擔(dān)梁錨固，形成反拉吊點。

4測量控制點布置：沿支架對應(yīng)位置，布置測量控制點，并測設(shè)初始數(shù)據(jù)?？刂泣c共布置10處，分別沿支架兩端懸臂最大位置、支點位置、跨中位置布置控制點，已觀測支架各關(guān)鍵斷面受力變形情況。

5、分級反拉預(yù)壓：反拉預(yù)壓分三次加荷，第一次施加總荷載的50﹪，第二次施加荷載至總荷載80﹪，第三次施加至總荷載110﹪；具體反拉噸位見前面表示。反拉采用穿心式千斤頂張拉豎向預(yù)應(yīng)力墩筋的形式，反拉噸位按照張拉油表讀數(shù)控制。

預(yù)壓反拉時，采用4臺千斤頂，遵照對稱同步、緩慢逐級加載的原則進行；

預(yù)壓反拉順序：7，11#-6，12#-5，13#-8，10#-4，14#-3，15#-2，16#-1，17#-9#；

每級每根預(yù)應(yīng)力筋施加荷載至設(shè)計噸位后，及時采用螺帽進行緊密錨固，防止應(yīng)力松弛，之后再分級張拉其余墩筋。

每級全部張拉完成后，及時通知測量人員，測量加載完成后標高數(shù)據(jù)。50%及80%加載完成后，間隔12h對支架變形量進行監(jiān)測，監(jiān)測滿24h，同時滿足兩次沉降變化值不大于2mm，才進行下一級加載。最后一級觀測滿36h，同時，滿足監(jiān)測沉降穩(wěn)定在2mm范圍內(nèi)。

6、預(yù)壓卸載：卸載同樣按照分級的方式卸載完成，首級卸載50%，下一級值全部卸載。卸載順序：9#-1，17#-2，16#-3，15#-4，14#-8，10#-5，13#-6，12#-7，11#；

7、卸載后觀測：卸載完成后6h，觀測各點沉降情況，記錄并整理相應(yīng)數(shù)據(jù)。

6 支架安裝與拆除

拆除時，先將分配梁底鋼楔逐個敲出，利用牛腿上落架砂筒進行落架，帶施工承重荷載消除后，再逐一將支架整體拆除。拆除時采用50t吊車進行施工配合。拆除桁架梁時，須設(shè)置安全繩確保施工安全。

施工完成后應(yīng)及時對銷棒預(yù)埋孔洞進行修復(fù)，采用同標號C30微膨脹混凝土對孔道進行全面填塞，在墩身外觀部分預(yù)留5mm厚度，待最后采用配置好的砂漿進行抹面處理，確保外觀色澤統(tǒng)一，表面平整。

7 結(jié)語

由于超長懸臂蓋梁采用銷棒法無落地支架的施工方案，且施工過程采取了切實有效的控制措施，蓋梁施工質(zhì)量得到了有效保障。采用大型鋼桁架梁及大塊拼裝的方式，有效節(jié)約了施工空間，極大提高了材料周轉(zhuǎn)、施工效率，緩解了施工交通組織壓力。該技術(shù)的成功實施，取得了良好的經(jīng)濟效益及社會效益，為項目的順利通車奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

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